JPH0434622B2 - - Google Patents
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- JPH0434622B2 JPH0434622B2 JP62032193A JP3219387A JPH0434622B2 JP H0434622 B2 JPH0434622 B2 JP H0434622B2 JP 62032193 A JP62032193 A JP 62032193A JP 3219387 A JP3219387 A JP 3219387A JP H0434622 B2 JPH0434622 B2 JP H0434622B2
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- electrode material
- rhenium
- cutting
- electrode
- yttrium oxide
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/222—Non-consumable electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
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- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
- H05H1/3442—Cathodes with inserted tip
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- Plasma Technology (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、大気中、酸素雰囲気中などにおいて
使用される放電電極材料に関する。
使用される放電電極材料に関する。
［従来の技術］
従来、大気中や酸素雰囲気中など酸下雰囲気中
での切断に使用される電極材料は、例えばハフニ
ウムやジルコニウム等の金属材料に限られてい
る。これらの他に導電性や耐熱性に優れた種々の
電極材料があるが、これらは酸化雰囲気中で使用
する場合に消耗が大きく使用できない。
での切断に使用される電極材料は、例えばハフニ
ウムやジルコニウム等の金属材料に限られてい
る。これらの他に導電性や耐熱性に優れた種々の
電極材料があるが、これらは酸化雰囲気中で使用
する場合に消耗が大きく使用できない。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記ハフニウムやジルコニウム
は極めて高価であり、入手も困難であるので、切
断コストが高くつくという問題点があつた。最近
切断装置の改良と多様化に加えて、人件費節減や
量産化の目的での自動化やロボツト化が急速に進
んでいるが、電極材料の改良が遅れているため、
切断装置の発展がこれによつて制限を受けてい
た。
は極めて高価であり、入手も困難であるので、切
断コストが高くつくという問題点があつた。最近
切断装置の改良と多様化に加えて、人件費節減や
量産化の目的での自動化やロボツト化が急速に進
んでいるが、電極材料の改良が遅れているため、
切断装置の発展がこれによつて制限を受けてい
た。
［問題点を解決するための手段］
上記問題点を解決するため本発明は次のような
電極材料を提供する。
電極材料を提供する。
すなわち、本発明にかかる電極材料は重量比で
50−95％のレニウムと、50−５％の酸化イツトリ
ウムを含有することを特徴としている。この電極
の成分のうち、レニウムは融点が高く耐酸化性と
くに高温耐酸化性に優れている。また、酸化イツ
トリウムは放電特性に優れており、これらレニウ
ムと酸化イツトリウムを適当な割合で組み合わせ
ることによつて、酸化消耗と熱消耗が少なく、か
つ安定した放電性能を保つことが可能となるので
ある。レニウムの好ましい含有量は重量比で50−
95％であり、酸化イツトリウムの好ましい含有量
は50−５％である。この電極材料は、上記レニウ
ムと酸化イツトリウムの合金であるが、その特性
を損なわない範囲内で少量の他の元素を添加して
もよい。
50−95％のレニウムと、50−５％の酸化イツトリ
ウムを含有することを特徴としている。この電極
の成分のうち、レニウムは融点が高く耐酸化性と
くに高温耐酸化性に優れている。また、酸化イツ
トリウムは放電特性に優れており、これらレニウ
ムと酸化イツトリウムを適当な割合で組み合わせ
ることによつて、酸化消耗と熱消耗が少なく、か
つ安定した放電性能を保つことが可能となるので
ある。レニウムの好ましい含有量は重量比で50−
95％であり、酸化イツトリウムの好ましい含有量
は50−５％である。この電極材料は、上記レニウ
ムと酸化イツトリウムの合金であるが、その特性
を損なわない範囲内で少量の他の元素を添加して
もよい。
この電極材料は例えば次のような方法で製造す
ることができる。まず原料となるレニウム粉末
（例えば平均粒度３−4μｍ）に酸化イツトリウム
粉末（例えば平均粒度５−6μｍ）を添加混合し、
得られた混合粉末を所定形状に加圧成形する。
ることができる。まず原料となるレニウム粉末
（例えば平均粒度３−4μｍ）に酸化イツトリウム
粉末（例えば平均粒度５−6μｍ）を添加混合し、
得られた混合粉末を所定形状に加圧成形する。
このようにして得られた圧粉体を常法に従つて
燒結し、所望の電極材料とする。
燒結し、所望の電極材料とする。
以下、本発明の実施例について説明する。
［実施例］
平均粒度3.55μｍ、純度99.99％のレニウム粉末
と平均粒度5.7μｍ、純度99.9％の酸化イツトリウ
ム粉末をシエーカーミキサーにて30分間乾式混合
した。この混合粉末にバインダーを添加して造粒
した。得られたレニウム（Re）−酸化イツトリウ
ム（Y2O3）混合粉末の顆粒を金型内で加圧して
直径２mm、長さ４mmの圧粉体（圧粉密度65〜75
％）としたのち、常法に従つて水素気流中で予燒
結（500℃×15分）及び本燒結（2200℃×30分）
を行なつて直径1.7mm長さ3.5mmの燒結体からなる
電極材料とした。
と平均粒度5.7μｍ、純度99.9％の酸化イツトリウ
ム粉末をシエーカーミキサーにて30分間乾式混合
した。この混合粉末にバインダーを添加して造粒
した。得られたレニウム（Re）−酸化イツトリウ
ム（Y2O3）混合粉末の顆粒を金型内で加圧して
直径２mm、長さ４mmの圧粉体（圧粉密度65〜75
％）としたのち、常法に従つて水素気流中で予燒
結（500℃×15分）及び本燒結（2200℃×30分）
を行なつて直径1.7mm長さ3.5mmの燒結体からなる
電極材料とした。
得られた電極材料を銅製のチツプホルダーに圧
入して陰極とし、水冷銅板を陽極として第１図お
よび第２図に示す試験装置を用いてアークテスト
を行ない、消耗量を調べた結果は第３図に示すと
うりであつた。図中、１はトーチ、２は電極、２
ａは電極材料、３は水冷銅板、４は切断電源、５
はエアレギユレータ、６はコンプレツサ、７はノ
ズル、８はプラズマアークである。
入して陰極とし、水冷銅板を陽極として第１図お
よび第２図に示す試験装置を用いてアークテスト
を行ない、消耗量を調べた結果は第３図に示すと
うりであつた。図中、１はトーチ、２は電極、２
ａは電極材料、３は水冷銅板、４は切断電源、５
はエアレギユレータ、６はコンプレツサ、７はノ
ズル、８はプラズマアークである。
また、第３図の試験条件は電流25A、電圧
95V、エアー圧力3.5Kg／cm2、時間５分間であつ
た。消耗量は立方ミリメートル（mm3）で表されて
いる。第３図から解るとおり、本発明にかかる電
極材料は、従来のジルコニウムやハフニウムの電
極材料にくらべその消耗量が少い。また、組成の
好ましい範囲は第１図から解るとおりレニウムが
50−95の範囲であり、より好ましくは60−90の範
囲である。この電極材料の製造は比較的容易であ
り、原料の入手性にも問題はない。この電極材料
は、安定したプラズマアークが得られ、消耗が少
なく、切断電極として用いた場合に切断面が直線
的かつ滑らかで、切断巾が小さく、切断スピード
が速かつた。
95V、エアー圧力3.5Kg／cm2、時間５分間であつ
た。消耗量は立方ミリメートル（mm3）で表されて
いる。第３図から解るとおり、本発明にかかる電
極材料は、従来のジルコニウムやハフニウムの電
極材料にくらべその消耗量が少い。また、組成の
好ましい範囲は第１図から解るとおりレニウムが
50−95の範囲であり、より好ましくは60−90の範
囲である。この電極材料の製造は比較的容易であ
り、原料の入手性にも問題はない。この電極材料
は、安定したプラズマアークが得られ、消耗が少
なく、切断電極として用いた場合に切断面が直線
的かつ滑らかで、切断巾が小さく、切断スピード
が速かつた。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明にかか
る電極材料は、従来のジルコニウムやハフニウム
よりも入手性に優れ、これらにくらべ約２倍より
３倍の耐消耗性を有するとともに、安定したアー
ク特性を得ることのできる優れたものである。こ
の電極材料は、エアプラズマ切断用、プラズマ溶
射用、耐熱耐酸化電極用等として使用しても充分
にその特性が発揮できるものである。
る電極材料は、従来のジルコニウムやハフニウム
よりも入手性に優れ、これらにくらべ約２倍より
３倍の耐消耗性を有するとともに、安定したアー
ク特性を得ることのできる優れたものである。こ
の電極材料は、エアプラズマ切断用、プラズマ溶
射用、耐熱耐酸化電極用等として使用しても充分
にその特性が発揮できるものである。
第１図および第２図は試験装置の説明図、第３
図は組成と耐消耗性の関係を表わすグラフであ
る。 １……トーチ、２……電極、３……水冷銅板。
図は組成と耐消耗性の関係を表わすグラフであ
る。 １……トーチ、２……電極、３……水冷銅板。
Claims (1)
- １ 重量比で50〜95％のレニウムと、50〜５％の
酸化イツトリウムを含有する耐熱耐酸化性に富ん
だ放電電極材料。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62032193A JPS63199842A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電極材料 |
| EP88105192A EP0334981B1 (en) | 1987-02-14 | 1988-03-30 | Discharge electrode material |
| US07/175,431 US4882519A (en) | 1987-02-14 | 1988-03-30 | Discharge electrode material composed of yttrium and rhenium or ruthenium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62032193A JPS63199842A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電極材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199842A JPS63199842A (ja) | 1988-08-18 |
| JPH0434622B2 true JPH0434622B2 (ja) | 1992-06-08 |
Family
ID=12352065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62032193A Granted JPS63199842A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 電極材料 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4882519A (ja) |
| EP (1) | EP0334981B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63199842A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63199842A (ja) * | 1987-02-14 | 1988-08-18 | Toho Kinzoku Kk | 電極材料 |
| US5317126A (en) * | 1992-01-14 | 1994-05-31 | Hypertherm, Inc. | Nozzle and method of operation for a plasma arc torch |
| DE19707699C1 (de) * | 1997-02-26 | 1998-07-23 | Oliver Dr Ing Prause | Plasmabrenner für Plasmaspritzanlagen |
| FR2813158A1 (fr) * | 2000-08-18 | 2002-02-22 | Air Liquide | Electrode pour torche a plasma a insert emissif de duree de vie amelioree |
| DE10210421B4 (de) * | 2002-03-06 | 2007-11-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Elektrodenelement für Plasmabrenner sowie Verfahren zur Herstellung |
| WO2015048648A1 (en) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Hypertherm, Inc. | Plasma torch electrode materials and related systems and methods |
| DE102014210987A1 (de) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Robert Bosch Gmbh | Elektrodenmaterial, Zündkerzenelektrode und Zündkerze |
| CN113038680B (zh) * | 2021-02-05 | 2022-06-28 | 浙江大学 | 一种耐电弧烧蚀的电极结构及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3378671A (en) * | 1965-10-14 | 1968-04-16 | United Aircraft Corp | Nonconsumable arc-melting and arc-welding electrodes |
| US3621322A (en) * | 1968-09-12 | 1971-11-16 | Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh | High-pressure compact arc lamp with electrodes containing tantalum carbide |
| US3784928A (en) * | 1971-06-04 | 1974-01-08 | Rca Ltd | Gas discharge device and electrode for use therein |
| DD137365A5 (de) * | 1976-03-31 | 1979-08-29 | Diamond Shamrock Techn | Elektrode |
| US4303848A (en) * | 1979-08-29 | 1981-12-01 | Toshiba Corporation | Discharge lamp and method of making same |
| JPS63199842A (ja) * | 1987-02-14 | 1988-08-18 | Toho Kinzoku Kk | 電極材料 |
-
1987
- 1987-02-14 JP JP62032193A patent/JPS63199842A/ja active Granted
-
1988
- 1988-03-30 EP EP88105192A patent/EP0334981B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-30 US US07/175,431 patent/US4882519A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63199842A (ja) | 1988-08-18 |
| EP0334981A1 (en) | 1989-10-04 |
| US4882519A (en) | 1989-11-21 |
| EP0334981B1 (en) | 1993-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |